Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lamas und Alpakas im Dienste der Forschung

14.05.2018

Proteine spielen bei vielen lebenswichtigen Prozessen eine entscheidende Rolle. Um mehr über die Funktion solcher Eiweißstoffe zu erfahren, würden Forscher sie gerne gezielt ausschalten oder modifizieren. Dann könnte man an den Folgen ablesen, für was das Protein zuständig ist. Dr. Florian Schmidt, Leiter einer Emmy Noether-Gruppe am Institut für Angeborene Immunität der Universität Bonn, entwickelt eine Methode weiter, mit der sich solche Eiweiß-Hemmstoffe maßschneidern lassen. Alpakas und Lamas helfen ihm dabei: Sie produzieren einzigartige Antikörper in ihrem Blut, die die Grundlage bilden.

Friedlich grasen mehrere Alpakas und Lamas auf der sattgrünen Wiese in der Nähe von Bonn. Die aus den südamerikanischen Anden stammenden Kamelide sind auch hierzulande beliebt – wegen ihrer Sanftmut und ihrer Wolle. Dr. Florian Schmidt vom Institut für Angeborene Immunität der Universität Bonn verfolgt jedoch ganz andere Absichten: Ein Teil der Herde steht im Dienste seiner Forschung.


Dr. Florian Schmidt vom Institut für Angeborene Immunität der Universität Bonn mit einem Lama.

© Foto: Volker Lannert/Uni Bonn

„Wir immunisieren die Alpakas und Lamas, weil sie ganz spezielle Antikörper herstellen, die wir für unsere Forschung brauchen“, sagt er. Der Biochemiker bereitet in seinem Labor ein bestimmtes Protein (Antigen) vor, das von einer Tierärztin ganz ähnlich einer Impfung in die Lamas und Alpakas gespritzt wird. Spezialisierte Zellen des Immunsystems, so genannte B-Lymphozyten, produzieren daraufhin diese besonderen Antikörper, die es bei keiner anderen Tiergruppe gibt.

Aus Blutproben der behandelten Tiere wird dann im Labor die genetische Information für die einzigartigen Antikörper gewonnen. Auf ihren minimalen Bestandteil reduziert, können sie als sogenannte Nanobodies hergestellt werden, die zehn Mal kleiner sind als normale Antikörper.

„Mit den Nanobodies können wir sehr spezifisch Zielstrukturen in der Immunologie visualisieren oder Proteine in ihrer Funktion stören“, berichtet der Biochemiker, der eine Emmy Noether-Nachwuchsgruppe leitet. Um die Rolle eines Proteins in lebenden Zellen besser zu verstehen, versuchen Forscher einzelne dieser Eiweiße zu hemmen oder auch zu aktivieren, um Rückschlüsse auf die Funktion und Arbeitsweise des Proteins ziehen zu können. „Das funktioniert mit herkömmlichen Methoden aber nur in einem Bruchteil der Versuche“, berichtet Schmidt.

Der Biochemiker entwickelt maßgeschneiderte Hemmstoffe

Der Biochemiker arbeitet deshalb an einem neuen Ansatz, solche Hemmstoffe maßgeschneidert für die unterschiedlichen Zwecke herzustellen. Damit will er untersuchen, wie Entzündungsreaktionen, die bei vielen verbreiteten Erkrankungen wie Arteriosklerose oder Schlaganfall auftreten, auf molekularer Ebene reguliert werden. Darüber hinaus möchte er die „Steuerzentrale“ des Immunsystems ausfindig machen, die bei einer Virusinfektion auftretende Entzündung koordiniert.

Mit den aus den Alpakas und Lamas stammenden Nanobodies hat er bereits unter Beweis gestellt, dass das gezielte Ausschalten von bestimmten Proteinen möglich ist. Sind etwa für die Vermehrung von Viren wichtige Proteine blockiert, kann dadurch die Ausbreitung der Erreger verhindert werden. Schmidt feilt an vielversprechenden Methoden, wie sich Nanobodies als Proteinhemmer maßschneidern lassen: „Auf diese Weise ließen sich Proteinwerkzeuge generieren, die es erlauben, gezielt in Signalwege des Immunsystems einzugreifen.“

Dies könnte nicht nur der Grundlagenforschung zu Gute kommen, sondern auch neue Ansatzpunkte für Therapien aufzeigen. Inzwischen nutzen Wissenschaftler aus unterschiedlichen Disziplinen für verschiedene Zwecke die Proteinblocker von Schmidts Team. „In Form einer zentralen Laboreinheit, Core Facility genannt, werden wir in Zukunft auch Nanobodies herstellen, die zur Krebsdiagnose, Krebstherapie oder für die Strukturanalyse von Proteinen verwendet werden“, blickt Schmidt in die Zukunft.

Leiter einer Emmy Noether-Forschungsgruppe

Dr. Florian Schmidt, geboren am 25. November 1981 in Bonn, leitet seit vergangenem Jahr am Institut für Angeborene Immunität der Universität Bonn eine eigene Forschungsgruppe, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Emmy Noether-Programm gefördert wird. Herausragende Forscher erhalten damit die Möglichkeit, sich durch die eigenverantwortliche Leitung der Nachwuchsgruppe über einen Zeitraum von sechs Jahren für eine Hochschulprofessur zu qualifizieren. Nach einem Biochemiestudium an der TU München promovierte Schmidt an der ETH Zürich (Schweiz). Dort und am Whitehead Institute/MIT, Cambridge (USA) arbeitete er anschließend als Postdoktorand, bis er an die Universität Bonn kam. Schmidt ist Mitglied im Exzellenzcluster „ImmunoSensation: das Immunsystem als Sinnesorgan“ der Medizinischen Fakultät der Universität Bonn.

Kontakt:

Dr. Florian I. Schmidt
Emmy Noether-Gruppenleiter
Institut für Angeborene Immunität
Universität Bonn
Tel. 0228/28751124
E-Mail: fschmidt@uni-bonn.de

Johannes Seiler | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Biomarker besser nachweisen: Bremer Forscher entwickeln neue Methode mit Mikrokapseln
14.08.2018 | Jacobs University Bremen gGmbH

nachricht Grönland: Tiefe des Schmelzwassereintrags beeinflusst Planktonblüte
14.08.2018 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue interaktive Software: Maschinelles Lernen macht Autodesigns aerodynamischer

Neue Software verwendet erstmals maschinelles Lernen um Strömungsfelder um interaktiv designbare 3D-Objekte zu berechnen. Methode wird auf der renommierten SIGGRAPH-Konferenz vorgestellt

Wollen Ingenieure oder Designer die aerodynamischen Eigenschaften eines neu gestalteten Autos, eines Flugzeugs oder anderer Objekte testen, lassen sie den...

Im Focus: New interactive machine learning tool makes car designs more aerodynamic

Scientists develop first tool to use machine learning methods to compute flow around interactively designable 3D objects. Tool will be presented at this year’s prestigious SIGGRAPH conference.

When engineers or designers want to test the aerodynamic properties of the newly designed shape of a car, airplane, or other object, they would normally model...

Im Focus: Der Roboter als „Tankwart“: TU Graz entwickelt robotergesteuertes Schnellladesystem für E-Fahrzeuge

Eine Weltneuheit präsentieren Forschende der TU Graz gemeinsam mit Industriepartnern: Den Prototypen eines robotergesteuerten CCS-Schnellladesystems für Elektrofahrzeuge, das erstmals auch das serielle Laden von Fahrzeugen in unterschiedlichen Parkpositionen ermöglicht.

Für elektrisch angetriebene Fahrzeuge werden weltweit hohe Wachstumsraten prognostiziert: 2025, so die Prognosen, wird es jährlich bereits 25 Millionen...

Im Focus: Robots as 'pump attendants': TU Graz develops robot-controlled rapid charging system for e-vehicles

Researchers from TU Graz and their industry partners have unveiled a world first: the prototype of a robot-controlled, high-speed combined charging system (CCS) for electric vehicles that enables series charging of cars in various parking positions.

Global demand for electric vehicles is forecast to rise sharply: by 2025, the number of new vehicle registrations is expected to reach 25 million per year....

Im Focus: Der „TRiC” bei der Aktinfaltung

Damit Proteine ihre Aufgaben in Zellen wahrnehmen können, müssen sie richtig gefaltet sein. Molekulare Assistenten, sogenannte Chaperone, unterstützen Proteine dabei, sich in ihre funktionsfähige, dreidimensionale Struktur zu falten. Während die meisten Proteine sich bis zu einem bestimmten Grad ohne Hilfe falten können, haben Forscher am Max-Planck-Institut für Biochemie nun gezeigt, dass Aktin komplett von den Chaperonen abhängig ist. Aktin ist das am häufigsten vorkommende Protein in höher entwickelten Zellen. Das Chaperon TRiC wendet einen bislang noch nicht beschriebenen Mechanismus für die Proteinfaltung an. Die Studie wurde im Fachfachjournal Cell publiziert.

Bei Aktin handelt es sich um das am häufigsten vorkommende Protein in höher entwickelten Zellen, das bei Prozessen wie Zellstabilisation, Zellteilung und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Das Architekturmodell in Zeiten der Digitalen Transformation

14.08.2018 | Veranstaltungen

EEA-ESEM Konferenz findet an der Uni Köln statt

13.08.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung in der chemischen Industrie

09.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Kleine Helfer bei der Zellreinigung

14.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Oberflächeneigenschaften für holzbasierte Werkstoffe

14.08.2018 | Materialwissenschaften

Fraunhofer IPT unterstützt Zweitplatzierten bei SpaceX-Wettbewerb

14.08.2018 | Förderungen Preise

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics